Investigação da influência das variáveis de processo na adesão do revestimento de tinta em uma chapa de aço

Abstract

O estudo investiga a influência de variáveis de processo na adesão de tintas à base de água em chapas de aço SAE 4150. O objetivo é otimizar as condições de aplicação para maximizar a resistência do revestimento. O método de Design de Experimentos (DOE) foi utilizado para analisar variáveis como preparo mecânico da superfície, temperatura de cura, velocidade da esteira, tipo e concentração de desengraxantes, e uso de conversor de camada. Os resultados indicam que a preparação mecânica da superfície com lixas de granulação adequada melhora a adesão. A temperatura de cura foi crítica, com a melhor adesão ocorrendo a 160°C por 15 minutos. A velocidade da esteira influenciou a espessura do revestimento, afetando a aderência. O desengraxante básico (D2) mostrou melhores resultados em comparação ao desengraxante neutro (D1). O uso de nanoconversor de camada (NC) aumentou a adesão do revestimento, porém a melhora não se mostrou suficiente para justificar seus custos elevados. Conclui-se que a combinação de desengraxe básico, temperatura de cura otimizada e preparo mecânico adequado resulta em uma adesão superior do revestimento, proporcionando maior durabilidade e desempenho. Este estudo contribui para a substituição de tintas à base de solvente por alternativas mais sustentáveis, alinhando-se às exigências ambientais e de segurança

The study investigates the influence of process variables on the adhesion of water-based paints on SAE 4150 steel sheets. The objective is to optimize application conditions to maximize coating resistance. The Design of Experiments (DOE) method was used to analyze variables such as mechanical surface preparation, curing temperature, conveyor speed, type and concentration of degreasers, and the use of a layer converter. The results indicate that mechanical surface preparation with appropriate grit sanding improves adhesion. Curing temperature was critical, with the best adhesion occurring at 160°C for 15 minutes. Conveyor speed influenced the coating thickness, affecting adhesion. The basic degreaser (D2) showed better results compared to the neutral degreaser (D1). The use of a nanocoating (NC) increased the adhesion of the coating, but the improvement did not prove sufficient to justify its high cost. It is concluded that the combination of basic degreasing, optimized curing temperature, and adequate mechanical preparation results in superior coating adhesion, providing greater durability and performance. This study contributes to replacing solvent-based paints with more sustainable alternatives, aligning with environmental and safety requirements